Untersuchungen zur Geruchsverarbeitung am peripheren und zentralen Nervensystem der Taufliege Drosophila melanogaster: Vom Gen zum Verhalten

• Applicant: Professor Dr. Klemens Störtkuhl
• Subject Area: Cognitive, Systems and Behavioural Neurobiology
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 34384952

Das diesem Antrag zugrunde liegende Forschungsmodell ist das Insekt Drosophila melanogaster. Ziel der Arbeit ist es, das Prinzip der Dufterkennung sowie die dazu notwendigen neuronalen Verschaltungen im Gehirn der Taufliege zu untersuchen. Dazu habe ich das beantragte Projekt in zwei Teilprojekte untergliedert, die jeweils von einem Doktoranden bearbeitet werden sollen: 1. Funktionsanalyse des bereits charakterisierten Geruchsrezeptors Or43a. Es wir ein in vivo Testsystem aufgebaut, mit dem unterschiedliche Chimäre des Geruchsrezeptors Or43a hergestellt werden, um die Funktion einzelner Sequenzbereiche der Proteins zu überprüfen. Der spezifische Rezeptor wird hierzu mit Hilfe des Gal4-UAS-Systems modifiziert und seine veränderte olfaktorische Funktion elektrophysiologisch bestimmt. Ergänzend dazu wird das Gal4-UAS-System zur Expression großer Mengen des Or43a herangezogen. Die Isolierung und Aufreinigung des Rezeptors soll zu einer 3D Strukturanalyse führen und damit zum besseren Verständnis der Erkennungseigenschaften von Liganden an diesem Geruchsrezeptor. 2. Mit Hilfe des Gal4-UAS-Systems wird die Verschaltung zwischen olfaktorischen Rezeptorneuronen (ORN) und Untereinheiten des Antennenlobus modifiziert. Die Stimulation einzelner Gruppen von Geruchsrezeptorneuronen soll vor dem genetischen Hintergrund der geruchsblinden Mutante Or83b- erfolgen. Damit ist sicher gestellt, dass gezielt einzelne kleinere Cluster von Geruchsrezeptorneuronen stimulierbar sind. Ferner werden in Gruppen von ORNs zusätzliche Geruchsrezeptortypen exprimieren, um gezielt einzelne Glomeruli mit unterschiedlichen Duftstoffqualitäten (Schreckstoff oder Lockstoff) aktivieren zu können. Im Verhaltenstest und Calcium Imaging-Verfahren wird die Funktion einzelner bzw. Gruppen von Glomeruli bestimmt.

• DFG Programme: Research Grants